Способы защиты древесины от воздействия внешней среды

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н.Толстого»

(ФГБОУ ВПО «ТГПУ им.Л.Н  Толстого»)

 

 

 

 

 

Реферат

По дисциплине « Технологический практикум»

На тему:

«Способы защиты древесины от воздействия внешней среды».

 

 

 

Выполнил:

Студент 1 курса группы 1 «Т» (621131з)

Факультета «Технологии и бизнеса»

Специальности «Технология»

Кондрахова Юлия Юрьевна

 

 

 

 

 

 

 

Тула, 2014.

Содержание:

 

 

Введение……………………………………………………….... 3

1.Виды защиты древесины………………………………….…. 4

1.1    Биозащита……………………………………….. 5

2. Защита от огня…………………………………... 7
3. Защита от влаги…………………………………. 8

             1.4    Защита от гниения…………………….………… 9

2. Методы защиты древесины………………………...……… 10

               2.1   Химические методы……………………………. 11

               2.2   Средства защиты древесины…………………... 16

Заключение…………………………………………………….. 18

Список литературы……………………………………………. 19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Территория, занятая лесами, в России просто огромна, поэтому древесина издавна считалась одним из лучших строительных материалов, сочетая в себе множество уникальных свойств. Не удивительно, что производство оцилиндрованного бревна настолько широко распространено в нашей стране.

Древесина – самый экологичный, натуральный материал, идеально подходящий для строительства жилых домов.

Обеспечение надежной защиты древесины – важная и неотъемлемая задача при строительстве и эксплуатации любых деревянных конструкций. Древесина как строительный материал находит все более широкое применение в области возведения зданий, домов и различных сооружений. Однако на дерево воздействует большое количество разрушающих факторов, таких как: биопоражения, атмосферные воздействия, огонь, а также опасность разрушения под воздействием солнечных лучей.  Поэтому очень важно знать, как защитить древесину от воздействия окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды защиты древесины

 

Несмотря на популярность древесины, у нее имеется ряд существенных недостатков. К недостаткам древесины как конструкционного материала следует отнести ее гигроскопичность и биологическую нестойкость во влажном состоянии, горючесть и анизотропию, большие колебания прочности и других свойств не только в зависимости от породы древесины, но и от направления волокон, условий произрастания дерева, наличия в древесине природных пороков (сучков, свилеватости и др.)[1, с. 17].

Внешний вид и физико-механические свойства древесины в процессе хранения и эксплуатации напрямую зависят от воздействия окружающей среды и других разрушающих факторов. Чтобы исключить повреждения, преждевременное старение и износ материала, необходимо выполнять работу по дополнительной защите древесины.

 

Подразумевается проведение ряда мероприятий на предварительных заготовительных и строительных этапах, с соблюдением целого комплекса строго установленных условий, а также последующая обработка материла различными защитными пропитывающими средствами.

 

Защита древесины от воздействия поражающих факторов осуществляется различными способами – поверхностным нанесением, пропитыванием или просачиванием под давлением защитных составов. Такая обработка материла, позволяет осуществить защиту от влаги, биозащиту и огнезащиту древесины.

 

 

 

 

 

Биозащита

 

 

Защита древесины от поражения биологическими разрушающими факторами является крайне важным мероприятием, так как  этот материал сильно подвержен  биоповреждениям.

 

Древесина - прекрасная среда для возникновения и развития микроорганизмов и  может быть подвержена биоразрушению на любом этапе. Для предотвращения этого необходимо соблюдать  условия хранения и эксплуатации, определить каким биоповреждениям может наиболее подвергнуться материал и использовать защитные средства с соблюдением всех технологий.

 

Правильное использование антисептических составов гарантирует надежную и длительную защиту древесины от  грибов, плесени и бактерий, даже в условиях агрессивной окружающей среды. Это позволяет сохранить внешний  вид и основные физико-механические свойства древесины.

 

Избавиться от воздействия биологических повреждений и их последствий довольно сложно – приходится принимать радикальные меры. Поэтому лучше предупреждать возникновение биоразрушений, обрабатывая древесину подходящими защитными составами.

Более эффективной считается пропитка древесины при помощи водоотталкивающих смесей, предупреждающих развитие плесени, грибка и гнили. Более устойчивыми к биологическому поражению являются дуб, бук. Ясень, осина и сосна. Подвержены такому заражению – ель, ольха и осина. Древесину можно эффективно защищать, используя для ее пропитки олифу. При ее нанесении плотная пленка на поверхности изделия из дерева не образуется. При этом защита действительно оказывается весьма эффективной.[4]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Защита от огня

 

 

Одним, пожалуй, самым значимым по степени разрушения, поражающим фактором древесины является огонь. Так как древесина подвержена возгоранию, огнезащите уделяют наибольшее внимание. Возникновение и распространение пожара может стать причиной гибели человека. Поэтому, важно предотвратить угрозу возможного возгорания.

 

Уберечь деревянные элементы и конструкции от огня можно с помощью специальных огнезащитных средств, направленных на предотвращение возгорания материала.

 

Наиболее распространённым способом защиты изделий из древесины от огня является использования антипиренов – огнезащитных пропитывающих средств на основе водных растворов солей (солей борной, фосфатного или кремниевой кислоты) и поверхностно-активных веществ. Обработка древесины антиперенами может происходить различными способами и на различных этапах хранения и эксплуатации.

 

 

Защита от влаги

 

 

Свойство древесины испарять и поглощать влагу также может негативно сказаться на основных качественных характеристиках материала. Впитывая влагу или усыхая, древесина подвергается деформации, растрескиванию, изменению физико-механических свойств и даже внешнего вида.

 

Для защиты деревянных элементов и конструкций от влаги используют водостойкие и водоотталкивающие средства, предотвращающие проникновение влаги в толщу древесины. Такие составы, как правило, несут не только защитные, но декоративные функции. Для эффективной защиты древесины от воздействия влаги важно соблюсти все необходимые требования технологии применения специального средства.

 

 

 

 

 

 

 

Защита от гниения

 

 

К сожалению, процесс гниения древесины необратим. Но можно остановить этот процесс, чтобы он не распространялся по остальной древесине. Делается это так. Пораженный гнилью участок тщательно вырубается (топором, стамесками), при этом захватывается некоторая часть здоровой древесины. Затем в вырубленное пространство устанавливаются армирующие металлические стержни, так, что бы они заходили и в здоровую древесину на некоторую глубину и участок тщательно шпаклюется акриловой или эпоксидной шпатлевкой.

Это достаточно трудоемкая и дорогостоящая процедура, поэтому следует постоянно обрабатывать ответственные несущие деревянные детали противогнилостными пропитками, медным купоросом, минеральными маслами. Проблемы проще предупреждать, чем лечить.

 

 

 

 

 

 

 

Методы защиты древесины

 

 

Защита древесины от различных поражающих факторов осуществляется комплексом применяемых мер. Условно способы сохранения качественных характеристик материала можно разделить на две категории: конструктивные мероприятия и химические методы.

 

 Конструктивные мероприятия  подразумевают соблюдение необходимых  условий заготовки, хранения и  эксплуатации древесины: подержание  оптимальных температур, уровня  влажности, профессиональная правильная  обработка и т.д.

 

Химическими методами защиты древесины от поражения ее  разрушающими факторами являются - антисептирование и консервирование. Это различные способы обработки деревянных элементов и конструкций  специальными пропитывающими защитными составами.

 

 

 

 

 

Химические методы

 

Антисептирование

 

Антисептированием называют поверхностную обработку деревянных элементов, конструкций и изделий специальными составами, которые препятствуют возникновению, распространению и разрушающему воздействию поражающих факторов.

 

Антисептирование проводят на различных этапах хранения и эксплуатации древесины, начиная от заготовки материла, как на промышленных предприятиях, так и индивидуально при использовании деревянных конструкций и изделий.

Действие антисептиков в основном сводится к разрушению энзиматической системы организмов, поражающих древесину. Грибы, на которые воздействовал антисептик, не смогут выделять соответствующие энзимы, при помощи которых они разлагают целлюлозу или лигнин древесины и питаются продуктами разложения в процессе жизнедеятельности[2, с. 61].

 

Способы антисептирования древесины различают в зависимости от плотности, влажности и шероховатости поверхности древесины, и вязкости и активности самого пропитывающего состава,  а также исходя из условий  и технических возможностей (самостоятельная или промышленная обработка). Антисептирование осуществляется двумя основными способами:

Первый способ - это нанесение защитных составов кистью или распылителем на поверхность деревянных элементов и конструкций. Таким образом, на поверхности древесины образуется тонкий защитный слой, препятствующий поражению материала различными поражающими факторами. Этот способ рекомендован в основном, для защиты деревянных элементов и конструкций, в условиях их эксплуатации.

Второй способ антисептирования – погружение или вымачивание - кратковременное погружение деревянных элементов в специализированные растворы (как с подогревом, так и без подогрева). Такой способ обработки древесины осуществляется  в основном на промышленных или строительных объектах в процессе подготовки к хранению или строительству. В специальные водонепроницаемые ёмкости  больших размеров добавляют холодные или горячие растворы воды с защитными составами, в которые на небольшой период времени погружаются деревянные материала.

 

Консервирование.

 

Консервирование древесины происходит, как правило, в промышленных масштабах и производится на специализированных предприятиях. Этот метод защиты деревянных элементов от поражающих факторов, подразумевает введение специальных составов в глубокие слои древесины, посредством комплексной физико-химической обработки.

 

Метод консервирования древесины можно разделить на три основных вида, по способу обработки материла.

 

Автоклавная пропитка обеспечивает наиболее глубокое проникновение защитного средства в слои древесины благодаря пропитке материала под давлением выше атмосферного. Необходимое требование - определённая степень сухости древесины, которая достигается при обработке в автоклаве непосредственно перед химической пропиткой.

При автоклавной пропитке  выделяют способ полного (ВДВ) и ограниченного поглощения:                                                                                                                                                    

  ВДВ (вакуум-давление-вакуум) состоит из трёх операций:

          -разряжение древесины под начальным  вакуумом;

          -введение пропитывающих составов  под давлением выше атмосферного;

          -конечный вакуум для насыщения  и подсушки древесины.

 

         Ограниченное поглощение - глубокое проникновение антисептика при относительно низком конечном его поглощении. Существуют две разновидности этого способа:

 

          -давление-вакуум (ДВ);

          - способ Рюпинга (давление-давление-вакуум - ДДВ).

 

Существует также способ введения защитных составов под атмосферным давлением с предварительным вакуумированием древесины - вакуум-атмосфера.

 

Пропитка в горяче-холодных ваннах - это процесс обработки древесины, с использованием вакуума, образованного в результате резкой смены температур. Сначала материал помещают в разогретую жидкость, часть воздуха и влага, находящиеся в слоях древесины испаряются. Затем древесину помещают в холодный раствор, при этом объем охлажденной паровоздушной смеси уменьшается, в поверхностных слоях образуется вакуум. Раствор пропитывает древесину под действием атмосферного давления.